A pulverização catódica por magnetrão é uma técnica de deposição utilizada principalmente para aplicações de revestimento de películas finas. O princípio da pulverização catódica por magnetrão envolve a utilização de um campo magnético para aumentar a eficiência da geração de plasma perto da superfície do alvo, aumentando assim a taxa de pulverização catódica e a qualidade da película depositada.
Resumo do princípio:
A pulverização catódica por magnetrão melhora o processo de pulverização catódica através da introdução de um campo magnético sobre a superfície do alvo. Este campo magnético aprisiona os electrões perto do alvo, aumentando o seu comprimento de percurso e a probabilidade de colisões com átomos de gás, o que, por sua vez, aumenta a ionização do gás e a densidade do plasma. O plasma energizado bombardeia então o alvo, fazendo com que os átomos sejam ejectados e depositados num substrato, formando uma película fina.
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Explicação pormenorizada:
- Melhoria da Geração de Plasma:
- Na pulverização catódica por magnetrão, é aplicado um campo magnético perpendicular ao campo elétrico na superfície do alvo. Este campo magnético cria uma "armadilha magnética" perto do alvo, que confina os electrões e aumenta a sua interação com os átomos de gás (normalmente árgon).
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O aumento da interação leva a colisões mais frequentes, que ionizam os átomos de gás, criando um plasma mais denso. Este plasma mais denso contém iões mais energéticos que podem bombardear eficazmente o alvo.
- Processo de Sputtering:
- Os iões energéticos do plasma aceleram em direção ao alvo sob a influência do campo elétrico. Quando estes iões atingem o alvo, deslocam átomos do material alvo através da transferência de momento.
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Estes átomos ejectados viajam numa linha de visão e depositam-se num substrato próximo, formando uma película fina. A qualidade e as propriedades da película dependem do material alvo, do ambiente gasoso e da energia dos iões.
- Vantagens e aplicações:
- A pulverização catódica com magnetrões é favorecida pelas suas elevadas taxas de deposição, excelente qualidade da película e baixos danos no substrato. Funciona a temperaturas relativamente baixas, o que a torna adequada para o revestimento de materiais sensíveis ao calor.
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A técnica é versátil e pode ser usada para vários materiais, incluindo metais, ligas e cerâmicas. É amplamente aplicada nas indústrias para revestimento de ferramentas, componentes ópticos e dispositivos electrónicos.
- Avanços tecnológicos:
Para melhorar ainda mais o desempenho dos revestimentos, foram desenvolvidas tecnologias como a pulverização catódica magnetrónica com plasma. Estas melhorias aumentam o rácio de ionização das moléculas de gás, levando a uma melhor adesão e uniformidade da película.Revisão e correção:
